PT103701B

PT103701B - Sistemas e processos de produção alcalina de pasta de madeira dura

Info

Publication number: PT103701B
Application number: PT103701A
Authority: PT
Inventors: Nam Hee Shin; C Bertil Stromberg
Original assignee: Andritz Inc
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-01-28
Also published as: US20070240837A1; FI20070280A; FI20070280A0; ZA200701944B; RU2007113735A; ES2319035A1; CA2581993A1; CN101054777B; SE0700888L; AU2007200969B2; JP2007284860A; CL2007001000A1; SE531540C2; PT103701A; UY30266A1; BRPI0701613A; ES2319035B1; JP5101917B2; CN101054777A; AU2007200969A1

Abstract

OS REJEITADOS DE PASTA DE MADEIRA DURA A UM DETERMINADO NÚMERO KAPPA PODEM SER REDUZIDOS ATRAVÉS DE EXPOSIÇÃO DA PASTA DE MADEIRA DURA A CONDIÇÕES DE COZIMENTO ESPECIFICADAS NO FINAL DO COZIMENTO. A ESTE RESPEITO, FOI VERIFICADO QUE A LENHINA-S REAGE MAIS RAPIDAMENTE DO QUE A LENHINA-G E QUE EXISTE UMA PROPORÇÃO SUPERIOR DE LENHINA-G NO FINAL DE UM COZIMENTO DE MADEIRA DURA COMPARATIVAMENTE À LENHINA-G PRESENTE NO INÍCIO DO COZIMENTO. ASSIM, NO COZIMENTO DE MADEIRAS DURAS, FOI VERIFICADO QUE CONDIÇÕES DE COZIMENTO RELATIVAMENTE MAIS RIGOROSAS (E. G., TEMPERATURAS DE COZIMENTO SUPERIORES) NO FINAL DO COZIMENTO DIMINUEM O CONTEÚDO DE LENHINA-G QUE, POR SUA VEZ, DIMINUI A PERCENTAGEM DE REJEITADOS DE PASTA A UM DETERMINADO NÚMERO KAPPA. EM FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS, SÃO PROPORCIONADOS MÉTODOS E SISTEMAS PARA A PRODUÇÃO CONTÍNUA DE PASTA QUÍMICA DE CELULOSE A PARTIR DE UMA PASTA DE MATERIAL FRAGMENTADO DE MADEIRA DURA ATRAVÉS DE EXPOSIÇÃO DA PASTA DE MATERIAL FRAGMENTADO DE MADEIRA DURA A UMA PRIMEIRA FASE DE COZIMENTO, SOB CONDIÇÕES SUFICIENTES PARA REDUZIR O CONTEÚDO DE LENHINA SÍRINGILO (LENHINA-S) NO MATERIAL DE MADEIRA DURA COMPARATIVAMENTE AO CONTEÚDO DE LENHINA GUAIACILO (LENHINA-G) DA MESMA, E, POSTERIORMENTE, EXPONDO A PASTA DE MATERIAL FRAGMENTADO DE MADEIRA DURA A UMA SEGUNDA FASE DE COZIMENTO, SOB CONDIÇÕES SUFICIENTES PARA REDUZIR O CONTEÚDO DE LENHINA-G AÍ RESTANTE APÓS A PRIMEIRA FASE DE COZIMENTO.

Description

Os rejeitados de pasta de madeira dura a um determinado número Kappa podem ser reduzidos através de exposição da pasta de madeira dura a condições de cozimento especificadas no final do cozimento. A este respeito, foi verificado que a lenhina-s reage mais rapidamente do que a lenhina-g e que existe uma proporção superior de lenhina-g no final de um cozimento de madeira dura comparativamente a lenhina-g presente no inicio do cozimento. Assim, no cozimento de madeiras duras, foi verificado que condições de cozimento relativamente mais rigorosas (e. g., temperaturas de cozimento superiores) no final do cozimento diminuem o conteúdo de lenhina-g que, por sua vez, diminui a percentagem de rejeitados de pasta a um determinado número Kappa. Em formas de realização preferidas, são proporcionados métodos e sistemas para a produção continua de pasta química de celulose a partir de uma pasta de material fragmentado de madeira dura através de exposição da pasta de material fragmentado de madeira dura a uma primeira fase de cozimento, sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina siringilo (lenhina-s) no material de madeira dura comparativamente ao conteúdo de lenhina guaiacilo (lenhina-g) da mesma, e, posteriormente, expondo a pasta de material fragmentado de madeira dura a uma segunda fase de cozimento, sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina-g aí restante após a primeira fase de cozimento.

SISTEMAS E PROCESSOS DE PRODUÇÃO ALCALINA DE PASTA DE MADEIRA DURA

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se, genericamente, ao campo dos tratamentos químicos de material fibroso celulósico fragmentado. Em formas de realização especialmente preferidas, a presente invenção refere-se a processos e dispositivos para a produção alcalina de pasta de madeiras duras fragmentadas.

WCTW» E SUMÁRIO DA INVENÇÃO cozimento químico de madeiras duras pode resultar, tipicamente, em mais rejeitados de pasta comparativamente a pasta obtida a partir do cozimento químico de madeiras moles. A este respeito, os presentes requerentes verificaram que a lamela média nas madeiras duras tem quantidades substanciais de lenhina siringilo (lenhina-s) num nível celular na lamela média comparativamente a presença de lenhina guaiacilo (lenhina-g). Especificamente, a lenhina-s está presente na lamela média de células de madeira dura numa quantidade que é, tipicamente, duas a quatro vezes superior a quantidade de lenhina-g que está presente. Por outro lado, a lamela média de células de madeira mole será, tipicamente, totalmente compreendida de lenhina-g.

Uma vez que a lenhina-s é predominantemente encontrada nas madeiras duras e é mais facilmente dissolvida durante o processo de cozimento, as condições de cozimento para obter pastas de madeira dura tendem a ser menos rigorosas comparativamente as condições de cozimento para obter pastas de madeira mole. Seria, assim, desejável cozer madeiras duras até um número Kappa mais elevado mas tal prática não é convencionalmente possível, uma vez que aumentaria a quantidade de pasta rejeitada a um nível que não seria comercialmente praticável. A título comparativo, enquanto as madeiras moles podem ser cozidas sob condições relativamente rigorosas até um número Kappa de cerca de 30 (e. g., devido a presença de substancialmente toda a lenhina-g na lamela média) de modo a conseguir um nível aceitável de rejeitados de pasta menor do que cerca de 0,5%, as madeiras duras cozidas até um número Kappa de cerca de 30 resultariam num nível de rejeitados de pasta de cerca de 30% ou mais. Assim, para as pastas de madeira dura, as condições convencionais de cozimento são de modo a conseguir um número Kappa menor do que cerca de 20 e, tipicamente, menos do que cerca de 18, para conseguir uma quantidade aceitavelmente baixa de rejeitados de pasta.

Foi agora verificado que os rejeitados de pasta de madeira dura, a um dado número Kappa, podem ser reduzidos através da exposição da pasta de madeira dura a condições de cozimento especificadas no final do cozimento. Deste modo, de acordo com a presente invenção, são proporcionados processos e dispositivos de cozimento alcalino, especialmente úteis para madeiras duras, os quais têm como objectivo aumentar o número Kappa após cozimento acima do normal, mas com níveis de rejeitados muito mais baixos do que os normais. A presente invenção pode ser combinada com uma fase eficaz de deslenhificação oxidativa para reduzir o número kappa abaixo do normal, devido a baixa quantidade de ácido hexenurónico (HexA) presente na pasta. A presente invenção contribui, assim, para benefícios relativamente ao rendimento global da produção de pasta e as descargas de efluentes.

Foi verificado que a lenhina-s reage mais rapidamente do que a lenhina-g e que existe uma proporção mais elevada de lenhina-g no final de um cozimento de madeira dura comparativamente a lenhina-g presente no início do cozimento. Assim, no cozimento de madeiras duras, foi verificado que condições de cozimento relativamente mais rigorosas (e. g., temperaturas de cozimento superiores) no final do cozimento diminuem o conteúdo de lenhina-g que por sua vez diminui a percentagem de rejeitados de pasta a um determinado número Kappa.

De acordo com determinados aspectos desta invenção, são proporcionados métodos e sistemas para produzir continuamente pasta de celulose química a partir de uma pasta de material fragmentado de madeira dura, através de exposição da pasta de material fragmentado de madeira dura a uma primeira fase de cozimento sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina siringilo (lenhina-s) no material de madeira dura, comparativamente ao conteúdo de lenhina guaiacilo (lenhina-g) da mesma e, posteriormente, expondo a pasta de material fragmentado de madeira dura a uma segunda fase de cozimento sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina-g, aí restante, após a primeira fase de cozimento.

Nalgumas formas de realização, a pasta de material de madeira dura é manipulada de modo a expor o material de madeira dura a uma temperatura entre cerca de 130 C a cerca de 170 C, a uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) e/ou de modo que o número Kappa, para o material de madeira dura cozido que sai da primeira fase de cozimento, esteja entre cerca de 30 a cerca de

100 .

De acordo com outras formas de realização preferidas, a primeira zona de cozimento é conduzida sob uma baixa condição de sulfidez, de menos de cerca de 20% de sulfidez. Uma tal condição tão baixa de sulfidez da primeira zona de cozimento é conseguida, de um modo muito preferido, através da adição de uma quantidade suficiente de antroquinona e/ou polissulfureto.

A segunda zona de cozimento, de acordo com algumas formas de realização da invenção, é praticada de modo a expor a pasta de material de madeira dura a uma temperatura de entre cerca de 100 °C a cerca de 180 °C, a uma carga alcalina de entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) e/ou de modo que o número Kappa, para o material de madeira dura cozido que sai da segunda fase de cozimento, esteja entre cerca de 15 a cerca de 30.

Nalgumas formas de realização da invenção, é preferido que a segunda zona de cozimento seja conduzida sob uma elevada condição de sulfidez, superior a cerca de 20%.

O material fragmentado de madeira dura pode ser opcionalmente pré-tratado. Se utilizado, o pré-tratamento ocorre antes da primeira zona de cozimento, a uma carga alcalina de entre cerca de 40 a cerca de 60% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA), a uma temperatura entre cerca de 80 a cerca de 120 éc;

Estes e outros aspectos e vantagens tornar-se-ão mais evidentes após ser dada cuidadosa consideração a seguinte das suas formas de realização descrição detalhada exemplificativas preferidas.

BREVE DISCRIÇÃO DOS 53

Será feita aqui referência aos desenhos anexos, em que os números de referência semelhantes ao longo das várias FIGURAS denotam elementos estruturais semelhantes, e em que;

A FIGURA 1 é uma representação esquemática de um dispositivo exemplificativo para praticar o método de acordo com a presente invenção, e compreendendo um sistema exemplificativo de acordo com a presente invenção;

A FIGURA 2 é um gráfico da percentagem de lenhina da lamela média original da celulose, presente em cada um dos pontos de amostragem, durante um ciclo de cozimento de madeira dura; e

A FIGURA 3 é um gráfico representando a percentagem de lenhina-s relativamente a lenhina-g, em várias fases de um ciclo de cozimento de madeira dura.

A FIGURA 1 anexa ilustra uma forma de realização preferida da presente invenção. Quanto a isto, a FIGURA 1 ilustra um sistema 10 de tratamento de material fibroso celulósico fragmentado consistindo essencialmente de, ou compreendendo, um digestor 11 continuo que tem um sistema 12 de alimentação continua do digestor. O sistema 12 de alimentação pode ser um sistema de alimentação LO-LEVELB ou um sistema TURBOFEED®, ambos £1 vendidos pela Andritz, Inc., mas pode ser utilizado qualquer sistema de alimentação convencional para a introdução, cozimento a vapor e empastagem do material fibroso celulósico fragmentado; e/ou podem ser utilizados um ou mais recipientes de impregnação separados; e/ou sistemas não convencionais, tais como aqueles incluindo um equipamento e/ou um silo de aparas num parque de madeiras com bombeamento para o digestor.

Também, nalgumas circunstâncias, pode ser utilizada uma pluralidade de recipientes de impregnação, com a pasta bombeada de um recipiente particular uma vez completa a impregnação, com ou sem aditivo de cozimento (ou ficará completa durante o bombeamento).

material fibroso celulósico fragmentado, por exemplo, na forma de aparas 13 de madeira dura, é introduzido no sistema 12 de alimentação, como descrito nas Patentes US N° 5763075; 6106668; 6325890; 6551462; 6336993; 6841042 (sendo a totalidade do conteúdo de cada patente aqui expressamente incorporada por referência), e registado pela Andritz Inc., sob a marca registada TURBOFEEDB; ou um sistema de alimentação como descrito nas Patentes US N° 5476572; 5700355; 5968314 (sendo a totalidade do conteúdo de cada patente aqui expressamente incorporada por referência), e registado pela Andritz Inc., sob a marca registada LO-LEVELB que pode incluir o tratamento a vapor num recipiente 14, envio de aparas para o é, de um modo o qual preferido, um recipiente como descrito nas Pat.

US N° 5500083;

5617975; 5628873; 4958741; e 5700355 (sendo totalidade do conteúdo de cada patente aqui expressamente incorporada por referência), registado pela Andritz Inc. sob a marca registada

DIAMONDBACKQ, embora possam ser utilizados outros tipos de recipientes de passam através cozimento a vapor.

de um equipamento, medição ligado a uma conduta que

Do recipiente 14, as aparas tal como um dispositivo de é, de um modo preferido, um

Chip Tube proporcionado pela Andritz Inc. A pasta de aparas líquido é alimentado ao recipiente de impregnação (se utilizado) ou ao digestor 11 através de meios pressurizados.

A pasta é pressurizada, tipicamente, a uma pressão entre cerca de 5 e 15 bar e a pasta é movida através da conduta 21 para o topo do digestor 11 contínuo. A solução em excesso contida na pasta é removida da pasta a entrada do digestor 11 através de um dispositivo 22 de separação, tipicamente, um Top Separator convencional, e o líquido em excesso é removido e retornado ao sistema 12 de alimentação através da conduta 23. Durante o tratamento dentro do recipiente 14, a pasta de material de madeira dura pode ser pré-tratada a uma carga alcalina entre cerca de 40 a cerca de 60% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA), a uma temperatura entre cerca de 80 a cerca de 120 C, de um modo preferido entre cerca de 100 a cerca de 110 C.

O sistema 12 de alimentação também inclui, tipicamente, dispositivos não ilustrados convencionais, tais como um drenador em linha, tanque de nível e bomba de composição de solução. A solução de cozimento, por exemplo, a água branca de kraft (WL) é, tipicamente, proporcionada ao tanque de nível (não mostrado) como é convencional.

O material de madeira dura pré-tratado (que pode ter sido tratado, mas não necessariamente, num recipiente de impregnação), alimentado através da linha 21, é exposto a uma primeira fase de cozimento no digestor 11. Contudo, de acordo com a presente invenção, o pré-tratamento do material de madeira dura como acima descrito não é absolutamente necessário, uma vez que o material de madeira dura pode ser alimentado directamente no digestor 11. Quer o material de madeira dura seja ou não prétratado, o primeiro cozimento dentro do digestor 11 é conduzido sob condições de baixa sulfidez (i. e., 0-20% de sulfidez) utilizando um aditivo benéfico, tal como antroquinona (AQ) e/ou polissulfureto. A primeira fase de cozimento no digestor 11 é conduzida a temperaturas entre cerca de 130 a cerca de 170 °C utilizando uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) . O material de madeira dura cozido sai do digestor 11 através da linha 30 possuindo um número Kappa entre cerca de 30 a cerca de 100 (de um modo preferido entre cerca de 40 a cerca de 60).

O material de madeira dura depois da primeira fase de cozimento no digestor 11 tem uma proporção mais elevada de lenhina-s relativamente a lenhina-g do que a pré-existente, comparativamente a proporção de lenhina-s relativamente a lenhina-g no início da primeira fase de cozimento. A concentração elevada de lenhina-s em solução circundante pode interferir com a dissolução da lenhina-g restante no material de madeira dura. Para reduzir esta interferência, pode ser necessário lavar o material de madeira dura no seguimento da primeira fase de cozimento no digestor 11. Assim, o material de madeira dura pode, opcionalmente, ser transferido para um recipiente 32 de lavagem, através da linha 30 e exposto a condições de lavagem, com uma solução de lavagem introduzida através da linha 34. A solução da lavagem utilizada é removida do recipiente 32 de lavagem através da linha 36. Uma vez que a fase de lavagem dentro do recipiente 32 de lavagem reduz a lenhina-s na solução circundante, quaisquer aditivos de cozimento que poderiam ser utilizados posteriormente, não seriam prejudicialmente consumidos pela lenhina-s já dissolvida na solução circundante.

A pasta lavada que sai do recipiente 32 de lavagem opcional, através da linha 38, é dirigida a um digestor 40 onde é conduzida uma segunda fase de cozimento para degradar e reduzir, adicionalmente, o conteúdo de lenhina-g no material de madeira dura. A degradação da lenhina-g pode ser realizada através da utilização de solução de cozimento de elevada sulfidez (i. e., superior a cerca de 20% de sulfidez e, de um modo preferido, entre cerca de 25 a cerca de 40% de sulfidez) através da utilização de AQ e/ou polissulfureto. (ver, por exemplo, Patente US N° 6576084, sendo a totalidade do conteúdo aqui incorporada por referência) . Poderiam também ser utilizados outros produtos químicos de cozimento que operam bem sob condições de cozimento, tais como sulfito, isoladamente ou conjuntamente com AQ e/ou polissulfureto, como acima mencionados.

A segunda fase de cozimento no digestor 40 é conduzida a uma temperatura entre cerca de 100 a cerca de 180 C, de um modo preferido entre cerca de 130 a cerca de 180 C, com uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de EA na madeira (carga de madeira original) e um número Kappa no início da segunda fase de cozimento de entre cerca de 30 a cerca de 100 (de um modo preferido entre cerca de 40 a cerca de 60) . Durante esta fase, pode ser vantajoso (mas nem sempre necessário) reduzir a temperatura abaixo daquela da primeira fase de cozimento.

Se não for proporcionado alcalino suficiente, inicialmente no início da segunda fase de cozimento, pode ser necessário adicionar água branca ao digestor 40. Se for adicionada água branca, é preferido que o material de madeira dura seja deixado a continuar o cozimento a uma temperatura de, pelo menos, cerca de 130 C. No ponto em que o material celulósico de madeira dura sai do digestor 40 através da linha 42, o número Kappa será, de um modo preferido, entre 15 a 30, de um modo mais preferido entre cerca de 20 a cerca de 30.

É importante para a presente invenção que o material de madeira dura esteja dividido em duas fases de cozimento distintas. 0 factor-H atingido no final da segunda fase de cozimento é, pelo menos, 50% do factor-H total que é atingido para a totalidade do cozimento. Por outras palavras, o factor-H atingido através da primeira fase de cozimento é menor que 50% do factor-H atingido para a totalidade do cozimento (i. e., no final da segunda fase de cozimento).

É também possivel que as fases de cozimento, e a fase de lavagem se utilizada, sejam realizadas num único recipiente digestor. Se for utilizado um único recipiente, seriam utilizados os mesmos parâmetros operacionais para cada fase, como descrito, e o final da fase não requereria transferência intermediária do material para recipientes múltiplos.

As primeiras e segundas fases de cozimento conduzidas nos digestores 11 e 40, respectivamente, ou num único recipiente digestor são, de um modo preferido, conduzidas de acordo com um ou mais dos processos descritos mais detalhadamente nas Patentes US N° 5489363; 5536366; 5547012; 5575890; 5620562; e 5662775 (sendo a totalidade dos conteúdos de cada patente aqui expressamente incorporada por referência). Os processos e dispositivos divulgados nestas patentes estão registados sob a marca registada LO-SOLIDS® Pulping pela Andritz Inc. de Glens Falis, Nova Iorque.

Os processos e dispositivos da presente invenção produzem uma pasta de baixo conteúdo em HexA como resultado das condições de temperatura relativamente alta, alcalino baixo, do novo tratamento e/ou cozimento na segunda fase de cozimento. Esta pasta baixa em HexA favorece as condições de deslenhificação oxidativa que, por sua vez, proporcionam uma pasta de baixo número Kappa para um processo subsequente de branqueamento. Ver, quanto a isto, as Patentes US N° 6776876 e 6475338, sendo a totalidade do conteúdo de cada aqui expressamente incorporada por referência. A pasta de baixo número Kappa pode ser assim branqueada utilizando menos produtos químicos e resultando, assim, em menor carga de efluentes. Por outras palavras, porque a pasta é baixa em compostos de HexA, o número Kappa resultante do processo de cozimento pode ser superior, seguido por branqueamento até um número Kappa mais baixo, com menos utilização química global.

seguinte exemplo não limitante ilustra adicionalmente a presente invenção.

EXEMPLO

Foi realizado um ciclo de cozimento de madeira dura utilizando uma carga EA (alcalino efectivo como NaOH) total de 17,5%, introduzida durante as sequências de impregnação, primeiro cozimento (ou superior) e segundo cozimento (ou inferior). Foram utilizadas as seguintes condições durante cada uma das sequências de cozimento:

Impregnação:

• 50% do EA total ou 8,75% de EA carregado • Temperatura de impregnação de 110 °C . Tempo até a temperatura de impregnação = 15 minutos . Tempo a temperatura de impregnação = 30 minutos

1° Cozimento (Superior):

• 30% do EA total ou 5,25% de EA adicionado no inicio do cozimento . Temperatura de cozimento = 155 C • Tempo a aquecer até a temperatura de cozimento = minutos • Tempo a temperatura de cozimento = 60 minutos

Cozimento (Inferior):

• 20% do EA total ou 3,5% de EA adicionado no inicio do cozimento • Temperatura de cozimento = 156 °C • Tempo a temperatura de cozimento = 120 minutos

Foi retirada uma amostra do material celulósico (aparas de madeira) depois da impregnação estar completa e testada para a lenhina-s e lenhina-g no laboratório, utilizando o método descrito em Lin et al., Methods in Lignin Chemistry, SpringerVerlag, Berlim (1992) (cuja totalidade do conteúdo é aqui expressamente incorporada por referência). Além disso, foram retiradas amostras do material celulósico (aparas de madeira) no ponto médio de cozimento (e. g., a cerca de 90 minutos do inicio da impregnação) e no final do 1° cozimento (superior) (e. g., a cerca de 120 minutos do inicio da impregnação). Cada uma dessas amostras foi igualmente analisada para o conteúdo de lenhina-s e lenhina-g. Por último, foi retirada uma amostra também no ponto médio do 2° cozimento (inferior) (e. g., a cerca de 180 minutos do inicio da impregnação) . Não foi realizada análise para a lenhina-s e lenhina-g na pasta final, uma vez que o conteúdo de lenhina é geralmente tão baixo que é difícil analisar rigorosamente as espécies de lenhina-s e lenhina-g.

A FIGURA 2 anexa é uma representação gráfica da percentagem de lenhina da lamela média original da celulose, presente em cada um dos pontos de amostragem. No início da impregnação, está presente 100% de lenhina, mas no final da 2^a zona de cozimento (inferior) permanece apenas cerca de 3% da lenhina. Como uma regra geral, as aparas de madeira contêm, antes do tratamento, cerca de 24%, o que significa, dos dados da FIGURA 2, que a quantidade de lenhina é apenas cerca de 0,72% das aparas de madeira e, deste modo, qualquer análise do conteúdo de lenhina-s e lenhina-g não seria exacta.

A FIGURA 3 apresenta dados que mostram a alteração da proporção entre lenhina-s e lenhina-g, a medida que progredia o cozimento descrito acima. A primeira proporção de 2,74 é a proporção inicial antes da adição de qualquer solução ou qualquer tratamento. A segunda proporção de 2/87 é na impregnação. As terceiras e quartas proporções são de 2,64 e 2/54, respectivamente, no meio da primeira fase de cozimento e no final da primeira fase de cozimento. A quinta, e proporção final de 2/47, é no meio da segunda fase de cozimento.

Os dados da FIGURA 3 sugerem, assim, que a lenhina-s está a ser degradada ou dissolvida a uma velocidade superior do que aquela da lenhina-g. Como resultado, o conteúdo de lenhina-g permanece presente a um nível celular que requer um conjunto diferente de condições para provocar a sua degradação e consequente destruição ou dissolução. Assim, de modo a destruir a lenhina-g, as condições operacionais no digestor devem ser alteradas nas fases mais tardias do cozimento. Especificamente, de acordo com a presente invenção, as fases mais tardias do cozimento requerem uma temperatura superior comparativamente às fases iniciais para garantir que a lenhina-g seja destruída e para melhorar o rendimento (reduzem assim os rejeitados) e propriedades físicas da pasta.

Embora a invenção tenha sido descrita em relação àquilo que é considerado serem, presentemente, as formas de realização mais práticas e mais preferidas, é para ser entendido que a invenção não é para estar limitada a forma de realização divulgada, mas contrariamente, é pretendido cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do espírito e âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1.

Método de produção contínua de partir de uma pasta de material caracterizado por compreender:

pasta química de celulose a de madeira dura, fragmentado de material (a) exposição da pasta madeira dura a uma primeira fase condições suficientes para reduzir lenhina de fragmentado cozimento conteúdo de sob de madeira lenhina no ao da material conteúdo mesma;

siringilo (lenhina-s) dura, comparativamente guaiacilo (lenhina-g) posteriormente (b) exposição da pasta de material madeira dura a uma segunda fase de cozimento condições suficientes para reduzir o conteúdo lenhina-g aí restante após a primeira fase cozimento.

fragmentado de de de sob de de

2. Método da reivindicação 1, caracterizado por o passo (a) compreender a exposição da pasta de material de madeira dura a uma temperatura de entre cerca de 130 °C a cerca de 170 C, a uma carga alcalina de entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA).

3. Método da reivindicação 2, caracterizado por o passo (a) ser praticado de modo a que o número Kappa, para o material de madeira dura cozido que sai da primeira fase de cozimento, esteja entre cerca de 30 a cerca de 100.

4. Método da reivindicação 1, caracterizado por o passo (a) ser conduzido sob uma condição de baixa sulfidez, menor que cerca de 20% de sulfidez.

5. Método da reivindicação 4, caracterizado por a condição de baixa sulfidez da primeira zona de cozimento ser conseguida através de adição de uma quantidade suficiente de antroquinona e/ou polissulfureto.

6. Método de qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado por o passo (b) compreender a exposição da pasta de material de madeira dura a uma temperatura de entre cerca de 100 °C a cerca de 180 °C, a uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) .

7. Método da reivindicação 6, caracterizado por o passo (b) ser praticado de modo que o número Kappa, para o material de madeira dura cozido que sai da segunda fase de cozimento, esteja entre cerca de 15 a cerca de 30.

8. Método da reivindicação 1, caracterizado por o passo (b) ser conduzido sob uma condição de elevada sulfidez, maior que cerca de 20%.

9. Método da reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda antes do passo (a), o passo de pré-tratamento da pasta de material fragmentado de madeira dura, a uma carga alcalina entre cerca de 40 a cerca de 60% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA), a uma temperatura entre cerca de 80 a cerca de 120 C.

10. Sistema de produção contínua de pasta química de celulose a partir de uma pasta de material fragmentado de madeira dura, caracterizado por compreender:

(a) um primeiro digestor, para expor a pasta de material fragmentado de madeira dura a uma primeira fase de cozimento sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina siringilo (lenhina-s) no material de madeira dura, comparativamente ao conteúdo de lenhina guaiacilo (lenhina-g) da mesma; e (b) um segundo digestor a jusante do primeiro digestor, para expor a pasta de material fragmentado de madeira dura a uma segunda fase de cozimento sob condições suficientes para reduzir o conteúdo de lenhina-g aí restante após a primeira fase de cozimento.

11. Sistema da reivindicação 10, caracterizado por o primeiro digestor expor a pasta de material de madeira dura a uma temperatura de entre cerca de 130 °C a cerca de 170 -ó, a uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) .

12. Sistema da reivindicação 11, caracterizado por o número Kappa do material de madeira dura cozido que sai da primeira fase de cozimento, estar entre cerca de 30 a cerca de 100.

13. Sistema da reivindicação 10, caracterizado por o primeiro digestor ser operado sob uma condição de baixa sulfidez, menor do que cerca de 20% de sulfidez.

14. Sistema da reivindicação 13, caracterizado por a condição de baixa sulfidez da primeira zona de cozimento ser conseguida através da adição de uma quantidade suficiente de antroquinona e/ou polissulfureto.

15. Sistema de qualquer uma das reivindicações 10-14, caracterizado por o segundo digestor expor a pasta de material de madeira dura a uma temperatura entre cerca de 100 °C a cerca de 180 °C, a uma carga alcalina entre cerca de 2 a cerca de 10% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA) .

16. Sistema da reivindicação 15, caracterizado por o número Kappa do material de madeira dura cozido que sai da segunda fase de cozimento, estar entre cerca de 15 a cerca de 30.

17. Sistema da reivindicação 10, caracterizado por o segundo digestor ser conduzido sob uma condição de elevada sulfidez, maior do que cerca de 20%.

18. Sistema da reivindicação 10, caracterizado por compreender ainda antes do primeiro digestor, um recipiente de pré-tratamento para pré-tratar a pasta de material fragmentado de madeira dura a uma carga alcalina entre cerca de 40 a cerca de 60% de NaOH alcalino efectivo na madeira (EA), a uma temperatura entre cerca de 80 a cerca de 120 W.